為了研究Yb2+在石英玻璃中的光譜特性,提出采用氣煉法制備Yb²⁺/Yb³⁺共摻石英玻璃。首先對Yb²⁺的形成過程進行了分析,然后對制備的Yb²⁺/Yb³⁺共摻石英玻璃的吸收特性和發(fā)射特性進行了分析。結果表明,所制備的Yb²⁺/Yb³⁺共摻石英玻璃在260、320、359、400和437nm紫外和可見光波長處以及在910和975nm近紅外波長處均出現(xiàn)了吸收峰,并且在530nm可見波長處出現(xiàn)了發(fā)射峰;使用波長位于710nm的飛秒激光照射所制備的Yb²⁺/Yb³⁺共摻石英玻璃,觀察到了位于500nm波長處左右的上轉換熒光。分析表明,Yb²⁺/Yb³⁺共摻石英玻璃上轉換熒光是兩光子同時被Yb2+吸收所引起的。 

【文章來源】：光電子·激光. 2017,28(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

圖２Ｙｂ２＋／Ｙｂ３＋共摻石英玻璃的吸收光譜Ｆｉｇ．２ＴｈｅａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆＹｂ２＋／Ｙｂ３＋

熒光光譜儀作為泵浦源而測得的３５０ｎｍ泵浦波長下Ｙｂ２＋／Ｙｂ３＋共摻石英玻璃的發(fā)射光譜如圖３所示。從圖可以看出，當所制備的Ｙｂ２＋／Ｙｂ３＋共摻石英玻璃被波長位于３５０ｎｍ的泵浦光泵浦時，可以觀察到位于５３０ｎｍ波長處左右的發(fā)射光譜。圖２吸收光譜中位于紫外以及可見波長的吸收峰以及圖３發(fā)射光譜中位于５３０ｎｍ波長處的發(fā)射峰都是由所制備的Ｙｂ２＋／Ｙｂ３＋共摻石英玻璃中的Ｙｂ２＋產(chǎn)生的［１９～２１］。圖３Ｙｂ２＋／Ｙｂ３＋共摻石英玻璃在３５０ｎｍ泵浦波長下的發(fā)射光譜Ｆｉｇ．３ＴｈｅｅｍｉｓｓｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆＹｂ２＋／Ｙｂ３＋ｃｏ－ｄｏｐｅｄｓｉｌｉｃａｇｌａｓｓｗｉｔｈｔｈｅｐｕｍｐｉｎｇｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｏｆ３５０ｎｍ３．２．３Ｙｂ２＋／Ｙｂ３＋共摻石英玻璃的上轉換熒光使用可調(diào)諧鈦寶石飛秒激光器（波長范圍為７００～９８０ｎｍ，輸出重復頻率為７６ＭＨｚ，脈寬為１２０ｆｓ）作為泵浦源照射所制備的Ｙｂ２＋／Ｙｂ３＋共摻石英玻璃，得到的上轉換熒光如圖４所示。圖４經(jīng)飛秒激光照射Ｙｂ２＋／Ｙｂ３＋共摻石英玻璃的上轉換熒光Ｆｉｇ．４ＴｈｅｕｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｏｆＹｂ２＋／Ｙｂ３＋ｃｏ－ｄｏｐｅｄｓｉｌｉｃａｇｌａｓｓｕｎｄｅｒｆｅｍｔｏｓｅｃｏｎｄｌａｓｅｒｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ從圖可以看出，當泵浦波長位為７１０ｎｍ時，出現(xiàn)了兩個明顯的發(fā)射峰，其分別位于５１７和５４５ｎｍ波長處；而用８００ｎｍ或者更長波長

摻石英玻璃在３５０ｎｍ泵浦波長下的發(fā)射光譜Ｆｉｇ．３ＴｈｅｅｍｉｓｓｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆＹｂ２＋／Ｙｂ３＋ｃｏ－ｄｏｐｅｄｓｉｌｉｃａｇｌａｓｓｗｉｔｈｔｈｅｐｕｍｐｉｎｇｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｏｆ３５０ｎｍ３．２．３Ｙｂ２＋／Ｙｂ３＋共摻石英玻璃的上轉換熒光使用可調(diào)諧鈦寶石飛秒激光器（波長范圍為７００～９８０ｎｍ，輸出重復頻率為７６ＭＨｚ，脈寬為１２０ｆｓ）作為泵浦源照射所制備的Ｙｂ２＋／Ｙｂ３＋共摻石英玻璃，得到的上轉換熒光如圖４所示。圖４經(jīng)飛秒激光照射Ｙｂ２＋／Ｙｂ３＋共摻石英玻璃的上轉換熒光Ｆｉｇ．４ＴｈｅｕｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｏｆＹｂ２＋／Ｙｂ３＋ｃｏ－ｄｏｐｅｄｓｉｌｉｃａｇｌａｓｓｕｎｄｅｒｆｅｍｔｏｓｅｃｏｎｄｌａｓｅｒｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ從圖可以看出，當泵浦波長位為７１０ｎｍ時，出現(xiàn)了兩個明顯的發(fā)射峰，其分別位于５１７和５４５ｎｍ波長處；而用８００ｎｍ或者更長波長的泵浦光照射所制備的Ｙｂ２＋／Ｙｂ３＋共摻石英玻璃時，并沒有觀察到位于波長５００ｎｍ左右的發(fā)射峰。一般而言，當用較·８５１·第８期王超：飛秒激光照射下Ｙｂ２＋／Ｙｂ３＋共摻石英玻璃上轉換熒光研究

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Ag納米顆粒對Er3+/Yb3+共摻鉍鍺酸鹽玻璃上轉換發(fā)光性能的影響[J]. 韓永恒,吳一,岳明,李泰清,王巖,張健,王寧,陳毓,馮建國,馮誠,申江江.  光電子·激光. 2017(02)
[2]基于水解工藝摻Yb3+大模場微結構光纖的制備與光學性能[J]. 王超.  光電子·激光. 2017(01)
[3]Er3+/Yb3+共摻NaYF4/LiYF4微米晶體的上轉換熒光特性[J]. 高偉,董軍,王瑞博,王朝晉,鄭海榮.  物理學報. 2016(08)
[4]水解工藝Yb3+/Al3+共摻石英玻璃的研制及特性表征[J]. 王超.  光電子·激光. 2015(12)



本文編號：3018995